Michael Faraday và Hiện tượng cảm ứng điện từ

Michael Faraday và Hiện tượng cảm ứng điện từMichael Faraday (1791 – 1867) sinh tại Newington Butts, nước Anh. Gia đình ông rất nghèo; bố ông, James Faraday, là một thợ rèn có có sức khỏe yếu. Ông phải thôi học từ rất sớm vì hoàn cảnh gia đình, những vẫn tiếp tục tự đọc sách và tìm tòi. Từ năm 14 tuổi ông giúp việc cho một hiệu sách ở Luân Đôn với nguyện vọng duy nhất được đọc sách của tiệm vào buổi tối sau khi xong việc. Trong vòng 7 năm làm việc ở đây Faraday đã...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Michael Faraday và Hiện tượng cảm ứng điện từ Michael Faraday và Hiện tượng cảm ứng điện từMichael Faraday (1791 – 1867) sinh tại Newington Butts, nước Anh. Gia đìnhông rất nghèo; bố ông, James Faraday, là một thợ rèn có có sức khỏe yếu. Ôngphải thôi học từ rất sớm vì hoàn cảnh gia đình, những vẫn tiếp tục tự đọc sách vàtìm tòi. Từ năm 14 tuổi ông giúp việc cho một hiệu sách ở Luân Đôn với nguyệnvọng duy nhất được đọc sách của tiệm vào buổi tối sau khi xong việc. Trong vòng7 năm làm việc ở đây Faraday đã đọc rất nhiều sách, chẳng hạn cuốn “Những mẩuchuyện về hóa học” (Conversations in Chemistry) của Jane Marcet. Ông say s ưatìm hiểu và thực hành các thí nghiệm trong sách. Năm 1812, lúc 20 tuổi, Faradaydự các bài giảng của nhà vật lý và hóa học Humphry Davy của Viện Hoàng gia(Royal Institution) và Hội Hoàng gia Anh (Royal Society). Sau đó, Faraday gửicho Davy 1 cuốn sách 300 trang ghi chép trong lúc nghe giảng. Davy trả lời ngaylập tức, và sau đó thuê Faraday làm thư ký.Ngày 1 tháng 3 năm 1813, Faraday được bổ nhiệm bởi Ngài Davy làm phụ táphòng thí nghiệm hóa học ở Viện Hoàng gia.Faraday đựơc bầu làm hội viên của Hội Hoàng gia năm 1824, làm tổng phụ tráchphòng thí nghiệm năm 1825; và đến năm 1833 ông được bổ nhiệm làm giáo sưhóa học của viện suốt đời nhưng không cần giảng dạy.Faraday và hiện tượng cảm ứng điện từ:Năm 1812, ông tham dự các buổi thuyết trình của giáo sư hóa học Humphry Davy,hội viên Hội Khoa học Hoàng gia London. Faraday thường hỏi giáo sư Davynhững vấn đề khoa học. Lòng hiếu học của Faraday được giáo sư Davy chú ý, tinyêu. Tháng 10/1812, Ông được nhận làm phụ tá ở phòng thí nghiệm của giáo sưDavy (Royal Institution) và sau đó được thăng chức trợ lý khoa học.Trong chuyến đi thăm các nước Pháp, Italia của giáo sư Davy, Faraday được giáosư cho đi cùng. Trong cuộc hành trình từ năm 1813 đến năm 1815, Faraday đượcgặp nhiều nhà bác học như Ampère, De la Rive... đã giúp ông nhận thức đượcnhiều vấn đề.Thông tin về một phát hiện: dòng điện sinh ra từ trường của Oersted vào năm 1820và những thí nghiệm của Ampère sau đó đã khiến Faraday chuyển đề tài nghiêncứu sang lĩnh vực điện và từ. Faraday đã lặp lại thí nghiệm của Oersted và thamkhảo những tài liệu của Ampère. Faraday đã viết bài báo: “Bàn về 1 vài tương tácđiện từ và trên 1 vài thuyết điện” từ đăng trên tạp chí chuyên đề khoa học vào năm1821. Faraday chưa được đào tạo chính thức về kiến thức chuyên môn, những gìông trình bày giống như một sự thể nghiệm. Cũng trong năm này, Faraday đượccử làm giám sát của Royal Intitution. Từ năm 1816, Faraday đã có những côngtrình khoa học lần lượt được công bố.Năm 1831, Faraday đã đưa ra một trong những phát minh quan trọng nhất tronglịch sử điện và từ đó là cảm ứng điện từ. Ý tưởng của Faraday về sự chuyển đổicủa năng lượng đã dẫn dắt ông đến với 1 phát hiện mới. Đó là: nếu dòng điện lànguyên nhân sinh ra từ trường thì từ trường cũng có thể sản sinh ra dòng điện.Trong những thí nghiệm sau đó, ông đã nhận ra rằng: dòng điện trong một mạchđiện thứ nhất có thể kích thích dòng điện trong một mạch điện thứ hai khi dòngđiện này biến đổi. Đây chính là cơ sở của định luật cảm ứng Faraday.Sau đó, ông đã phát hiện rằng: 1 cái nam châm đặt trong không khí có thể quaykhi dòng điện chạy qua dây dẫn. Và ông cũng thấy rằng những mạc sắt đặt xungquanh một nam châm, tự chúng sẽ sắp xếp lại theo một trật tự rõ ràng và đưa ra kếtluận: tất cả không gian đều được bao phủ bởi những đường sức từ. Ông nghĩ rằng:chúng là những đường cong kín, một phần của những đường cong kín đó xuyênqua nam châm mà chúng thuộc về. Ý tưởng này không chỉ cho chúng ta biết đượchướng của lực từ mà còn cho chúng ta biết về độ lớn của lực từ: ở những nơi màsố đường sức từ dày thì lực từ mạnh và ngược lại.Sau đó, ông đưa ra các nguyên lí đặt nền tảng cho hai công cụ chủ chốt của điệnứng dụng: cảm ứng điện - từ, đưa đến máy biến áp và cảm ứng từ - điện đưa đếnmáy phát điện. Định luật cảm ứng của ông là một trong những đóng góp xuất sắccho khoa học.Faraday đã phát minh ra “ vòng cảm ứng”, gồm hai dây dẫn xung quang một mẩusắt hình bánh rán. Một dây gắn với một điện kế. Khi Faraday gắn dây thứ hai vớimột chiếc pin, dòng điện thu được cũng đi qua cuộn dây thứ nhất không gắn trênnó, như ghi nhận trên điện kế.Để khám phá ra cảm ứng điện từ, Faraday đã sáng tạo ra đĩa Faraday. Ông gắn haisợi dây qua một tiếp xúc trượt với một đĩa đồng. Khi quay nó giữa các cực củamột nam châm hình móng ngựa, ông tạo ra được một lượng nhỏ dòng điện mộtchiều.Năm 1833, Faraday được cử làm giáo sư hóa học ở Học viện Hoàng gia thay chogiáo sư Davy, cũng chính năm này Faraday đưa ra lý thuyết và hiện tượng điệnphân. Ông phát biểu về các định luật định tính, định lượng. Chính các từ: điệnphân; điện cực; ion là do ông đặt ra.Faraday đã thiết lập định luật điện phân, phát triển khái niệm hằng số đi ện môibiểu diễn khả năng tương đối của các chất điện môi chịu lại lực tĩnh điện.Năm 1838, Faraday đã mở rộng một lí thuyết tổng quát của điện bằng cách làmtương thích mô hình đường cảm ứng từ của ông. Ông còn phát hiện ra cái thườngđược xem là khoảng tối Faraday ở gần cathode của một ống kiểu Crooks khi mộtdòng điện đi qua chất khí có mặt trong ống đã hút chân không một phần.Năm 1843, Faraday đưa ra lý thuyết về sự nhiễm điện bằng cảm ứng. Một năm sauđó, ông phát hiện ra hiệu ứng Faraday và phát hiện ra một dạng không được nhậnđịnh trước đó là từ tính ở bismuth, thuỷ tinh và một số chất liệu khác mà ông gọitên là chất nghịch từ. Năm 1846, Faraday khám phá ra rằng năng lượng tĩnh điệnđược định vị trong các chất điện môi, khám phá này chuẩn bị cho sự xuất hiện lýthuyết điện tử của Maxwell sau này. Ngoài ra, ông còn đề xuất trong một bài luậnngắn rằng ánh sáng có thể là một hiện tượng điện từ.Những ảnh hưởng của Faraday trong lĩnh vực điện từ:Sau khi sáng tạo ra động cơ điệ ...